Cylindrical steel shell sections have been applied in various engineering fields particularly in recent installations of wind turbine towers. Hence, many researchers are interested in studying cylindrical steel shell structures. However, studies on the effect of the presence or absence of openings are insufficient. Thus, the design criteria for the opening as well as the behavior of wind turbine tower are not clearly presented. Therefore, this study examines the ultimate strength and the behavior of wind tower in consideration of openings, presence of stiffeners, changes in opening width, and thickness variation of stiffeners. ABAQUS, a universal finite element analysis program, was used in to conduct this research. Finally, the results of this study can be a reference for the design and production of wind towers with openings.

본 연구는 철근콘크리트 뼈대구조물의 실제적인 단부경계조건을 고려한 철근콘크리트 기둥에 대한 인접부재의 강성을 비선형거동과 부합시켜 해석하고, 인접부재의 단부구속효과를 고려한 중심축하중을 받는 장주의 극한강도를 해석하고저 해석모델을 정립하여 보-기둥의 2차강성매트릭스 해석법에 의하여 이론적으로 해석하는데 있다.

시스템비계의 좌굴 강도는 가새재 미설치 등 현장에서 발생할 수 있는 시공적 결함에 많은 영향을 받으며, 시스템비계의 강도를 예측함에 있어 단일 수직재에 대한 축력 실험을 근거로 측정된 좌굴 강도로부터 조립된 시스템비계의 정확한 극한강도를 예측하는 것은 어렵다. 또한 국외에서 연구된 조립 시스템비계는 국내에서 사용되는 시스템비계와 연결부 형태의 차이가 발생된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 주로 사용되는 시스템비계를 대상으로 실물실험을 통해 가새재 설치 유무와 수평방향 단수(bay)의 변화에 따른 조립된 시스템비계의 극한하중 변화를 분석하였다.

본 연구는 폭발과 같은 극한 하중이 가해지는 콘크리트의 역학적 거동에 대해 다루고 있다. 극한 하중을 받는 콘크리트는 정적 하중을 받을 때보다 증가하며, 동적 강도와 정적강도의 비를 동적증가계수(Dynamic Increase Factor)로 나타낸다. 동적 증가계수는 지금까지 하나의 변수를 가지고 다루어져 왔기 때문에 콘크리트의 설계 및 분석에 어려움이 존재하기 때문에 동적 증가계수에 영향을 주는 여러 변수를 찾아 베이지안을 통해 분석하여 폭발사고가 일어날 가능성이 있는 전기, 전자 및 화학 플랜트 혹은 반도체 공정 등에 사용한다면 피해가 줄어들 것이다.

Based on the yield line theory, a theoretical model to predict the ultimate strength of fiber reinforced slab-on-grade subjected to concentric load was developed. The validity of the developemd model was examined by comparing its predictions with the test results obtained from SOGs reinforced either with conventional steel fibers or amorphous steel fibers. The average ratio of the theoretical predictions to experimental results on ultimate strength was 1.06.

해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양 구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 진행되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 극한파에 의해 구조물에 작용하는 파랑하중을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 수치기법으로는 변분법에 근거한 유한요소법을 사용하였다. 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 극한파를 구현하였으며, 이를 이용하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑하중을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑하중 변화를 고찰하였다.